Las pruebas del vehículo SpaceX Grasshopper (formalmente un vehículo VTVL) han estado aumentando la altura a la que pueden subir sus pruebas antes de realizar el aterrizaje vertical. A lo largo de todas estas pruebas se mantiene erguido.
Pero en la práctica, al operar como una etapa de cohete, este vehículo caerá desde una altura considerable. Antes de que se acerque al suelo, ¿se mantendrá vertical mientras cae, o dará tumbos, o caerá orientado horizontalmente?
Como muestra el video conceptual lanzado originalmente, el sistema Grasshopper podrá estabilizarse y aterrizar verticalmente. Sin duda habrá alguna pérdida de control total en algunos lugares, pero al final, la nave espacial debe ser controlada y aterrizará verticalmente. Vea el video de YouTube a continuación:
Esto tiene sentido, por muchas razones. La razón principal es que el cohete es más estable en una configuración vertical que en una horizontal, lo que permite un control más preciso. No hay duda de que ocurrirá alguna reorientación, pero como un todo, el sistema funcionará mejor si opera en una configuración vertical.
Esto no pretende ser descarado, pero si entiendo su pregunta correctamente, entonces la respuesta parece estar contenida en el nombre del vehículo.
VTVL: Despegue Vertical Aterrizaje Vertical .
Creo que incluso si el Grasshopper no tuviera controles de vuelo activos, un gran giroscopio sería suficiente para mantenerlo vertical durante todo el vuelo, pero el artículo deja claro que sí tiene controles de vuelo activos. El artículo de Wikipedia menciona que:
En resumen, creo que la respuesta a tu pregunta es: "vertical".
SpaceX no ha compartido el perfil de vuelo completo de un vehículo tipo VTVL Grasshopper, pero ciertamente no "permanecerá vertical" durante todo el vuelo, suponiendo que la vertical se defina como un ángulo de trayectoria de vuelo de 90°.
Los cohetes de lanzamiento desde tierra generalmente comienzan volando más o menos hacia arriba. Debido a que tienen un ángulo de ataque bajo, esto mantiene manejables las fuerzas aerodinámicas laterales y saca al cohete de la espesa atmósfera inferior lo más rápido posible. Pero tan pronto como sea posible (exactamente dónde depende de todo tipo de parámetros, pero por encima de 100.000 pies sería una altitud de orden de magnitud) comienzan lo que se llama un giro de gravedad. La trayectoria comienza a cambiar y el ángulo de la trayectoria de vuelo disminuye.
Por lo tanto, es probable que el vehículo haya comenzado a volcar por etapas y, por lo tanto, ya no estará en posición vertical.
Suponiendo que el vehículo cae balísticamente antes de reiniciar los motores principales para aterrizar, en realidad solo hay dos opciones de alto nivel:
Cuál es mejor elegir sería un intercambio enterrado en los detalles del diseño del cohete y la trayectoria, y cuya respuesta solo sabremos cuando SpaceX decida compartirla.
De cualquier manera, el vehículo tendrá que ser reorientado correctamente para encender el motor antes de que se adentre demasiado en la atmósfera. Dependiendo de la estabilidad aerodinámica del vehículo, esto podría hacerse en parte de forma pasiva o con (o aumentar con) control activo. Debido a que es solo una primera etapa, solo tendrá varios Mach y, por lo tanto, probablemente no necesitará un sistema de protección térmica tan pesado, complejo o costoso como el que se usó para Shuttle o incluso para los vehículos de reingreso Dragon o Apollo.
El propulsor es probablemente estable sin empuje controlado una vez que se despliegan las patas de aterrizaje, la descripción de spaceX dice que los motores se encenderán 3 veces después de la separación.
El propulsor solo girará hacia atrás en la dirección del vuelo durante las fases de desaceleración y aterrizaje. Utilizará la resistencia aerodinámica para reducir la mayor parte de su velocidad y no usar combustible adicional.
geoffc
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